量子科技中心_量科网

观测物理世界是科学的基础追求。然而在量子领域，观测必须经历一种从量子到经典的根本性转换：破坏性测量不可逆地将量子态投影为经典数据，不可避免地造成信息损失。哪些物理原理支配着这种信息损失？该团队又该如何构建最优测量以最大化读出能力？在此，该团队通过建立读出能力（以可获取的经典Fisher信息与总量子Fisher信息（QFI）之比衡量）与测量复杂度（定义为投影前所需的量子电路深度）之间的内在关系来回答这些问题。值得注意的是，该团队发现了一种可观测性的突然涌现：一种由测量复杂度完全驱动的从隐藏到可见的尖锐转变。该团队严格证明，在临界深度阈值以下——对于δ维架构为\(Θ((\log n)^{1/δ})\)，对于全连接结构为\(Θ(\log\log n)\)——读出能力随系统规模n呈指数衰减，使得量子信息从根本上无法访问。令人惊讶的是，一旦超过该阈值，系统立即进入可见区域：该团队证明，利用近似酉3-设计，随机化测量能普遍恢复QFI的恒定比例，为此该团队明确开发了针对有限维架构的最优深度电路构造。通过揭示支配量子观测的基本标度律和转变，该研究结果为量子学习、量子态认证和量子计量学划定了明确的资源边界。